Defeitos comuns na soldagem por onda e suas causas

Na montagem de placas de circuito impresso (PCBs), a soldagem por onda é um método muito comum e eficiente, usado principalmente para soldar componentes de furo passante, podendo também ser aplicada a alguns componentes de montagem em superfície. No entanto, se os parâmetros não forem bem controlados, o processo de soldagem por onda pode gerar diversos defeitos.

É fácil ter problemas de produção sem entender os tipos comuns de defeitos de soldagem e suas causas. A soldagem por onda mal controlada pode levar a defeitos na solda e até mesmo causar retrabalho repetido devido a erros de soldagem, afetando o desempenho e a confiabilidade do produto.

Este artigo fornecerá uma introdução detalhada a:

.  O que é soldagem por onda?

.  Por que ocorrem defeitos de soldagem?

.  defeitos comuns de soldagem

.  Como reduzir defeitos em juntas de solda

.  Como estabilizar a soldagem por onda através do controle de parâmetros

Seja você engenheiro, profissional de qualidade ou projetista de PCB, entender os defeitos da soldagem por onda pode ajudá-lo a obter maior rendimento e reduzir problemas.

O que é solda por onda?

Antes de discutirmos os defeitos comuns na soldagem por onda, vamos explicar brevemente o que é soldagem por onda.

A soldagem por onda é um método de soldagem em lote usado principalmente para soldar componentes eletrônicos em placas de circuito impresso (PCBs). No processo de soldagem por onda, a PCB passa por uma onda de estanho fundido. O líquido de solda adere automaticamente às áreas expostas e aos pinos dos componentes, formando uma forte conexão elétrica e mecânica.

A soldagem por onda é um método de soldagem em massa usado principalmente para soldar componentes eletrônicos em placas de circuito impresso (PCBs). No processo de soldagem por onda, a PCB passa por uma onda de solda fundida. A solda adere automaticamente às áreas expostas e aos terminais dos componentes, formando uma forte conexão elétrica e mecânica.

Um processo padrão de soldagem por onda geralmente inclui várias etapas:

.  Aplicação de fluxo

.  pré-aquecimento da placa de circuito impresso

.  Passando pela onda de solda fundida

.  Resfriamento e solidificação

A soldagem por onda é amplamente utilizada por ser rápida, eficiente e mais estável do que a soldagem manual, além de reduzir erros de soldagem relacionados ao fator humano.

No entanto, se a temperatura, a velocidade da esteira ou outros parâmetros não forem controlados adequadamente, diversos defeitos de soldagem podem ocorrer facilmente.

Por que ocorrem defeitos na soldagem por onda?

Embora o processo de soldagem por onda seja automatizado, ainda é possível que ocorram defeitos de soldagem devido a uma variedade de fatores.

A tabela a seguir resume as causas comuns de forma mais clara:

Defeitos comuns na soldagem por onda (com causas e soluções)

item	Pontes de solda / Curtos-circuitos	Preenchimento inadequado do buraco	Orifícios de pino/sopro	Junta de solda fria	Almofadas Elevadas	Bolas de solda
FOTOS
Descrição	O excesso de solda conecta os pinos adjacentes.	Orifício passante não totalmente preenchido com solda.	Pequenos orifícios ou vazios visíveis nas juntas de solda.	Superfície fosca com baixa resistência mecânica	A almofada de cobre se separa do substrato da placa de circuito impresso.	Pequenas esferas de solda espalhadas na superfície da placa de circuito impresso.
Principais causas	Altura excessiva das ondas, baixa velocidade da esteira, espaçamento pequeno entre os pinos, controle de fluxo deficiente.	Baixa temperatura de solda, tempo de contato insuficiente, proporção inadequada entre furo e terminal.	Umidade na placa de circuito impresso, excesso de fluxo, pré-aquecimento insuficiente.	Baixa temperatura de solda, tempo de contato insuficiente, ilhas de solda oxidadas.	Superaquecimento, tensão mecânica, baixa qualidade da placa de circuito impresso.	Fluxo excessivo, aquecimento rápido, contaminação
Soluções	Ajuste a altura da onda, otimize o ângulo da esteira, melhore o design da plataforma.	Aumentar a temperatura do banho de solda, ajustar a velocidade da esteira, melhorar o projeto da placa de circuito impresso.	Asse a placa de circuito impresso antes de soldar, otimize o perfil de pré-aquecimento e controle a quantidade de fluxo.	Aumentar a temperatura de solda, melhorar a ativação do fluxo, limpar as superfícies da placa de circuito impresso.	Reduzir o tempo de permanência, melhorar a qualidade do material da placa de circuito impresso.	Otimizar a densidade de fluxo, melhorar a rampa de pré-aquecimento
Impacto	Defeitos graves nas juntas de solda podem causar curtos-circuitos.	Defeitos típicos de solda afetam a resistência mecânica.	Tipos comuns de defeitos de soldagem	Defeitos comuns em juntas de solda, frequentemente observados em exemplos de soldagem malfeita.	Defeitos graves de solda afetam a confiabilidade a longo prazo.	Erros comuns de soldagem, frequentemente causados ​​por condições instáveis ​​de soldagem por onda.

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Parâmetros de controle de processo para soldagem por onda estável

Para reduzir defeitos de soldagem, todos os parâmetros do processo devem ser bem controlados. Qualquer flutuação na temperatura, na velocidade da esteira ou no fluxo pode facilmente causar defeitos de solda, o que afeta a qualidade e a confiabilidade do produto.

1. Temperatura de pré-aquecimento

O objetivo da temperatura de pré-aquecimento é elevar a temperatura da placa de circuito impresso (PCI) e, ao mesmo tempo, ativar completamente o fluxo. Uma temperatura de pré-aquecimento muito baixa pode causar defeitos nas juntas de solda; uma temperatura de pré-aquecimento excessiva pode danificar a PCI ou os componentes.

Portanto, a temperatura de pré-aquecimento deve ser ajustada de forma adequada, levando em consideração a espessura da placa e o tipo de fluxo.

2. Temperatura do banho de solda

A temperatura do banho de solda é geralmente controlada entre 245 e 260 °C (ajustada de acordo com as diferentes ligas). Se a temperatura estiver muito baixa, podem ocorrer juntas frias e os pontos de solda podem ficar frágeis. Temperaturas excessivamente altas aceleram a oxidação e podem até causar defeitos graves na solda.

Manter uma temperatura estável é fundamental para garantir a qualidade da soldagem.

3. Velocidade do transportador

A velocidade da esteira determina o tempo de contato da solda. Uma velocidade muito alta resultará em preenchimento inadequado dos furos. Se a velocidade for muito baixa, causará pontes de solda ou excesso de solda.

No processo de soldagem por onda, a velocidade da esteira transportadora deve ser altamente compatível com a temperatura e a altura da onda.

4. Altura da onda

A altura da onda de solda afeta diretamente se a solda consegue entrar em contato completo com a junta. Se a onda for muito alta, podem ocorrer curtos-circuitos; se a altura for muito baixa, haverá preenchimento insuficiente e defeitos de soldagem recorrentes.

Um ajuste adequado da altura da onda de solda pode melhorar a estabilidade da soldagem.

5. Controle de Fluxo

O controle do fluxo inclui o gerenciamento da densidade do fluxo, do volume de pulverização e da uniformidade. Fluxo excessivo ou irregular pode resultar em vazios, contaminação e outros tipos de defeitos de soldagem.

Controlar bem o fluxo de solda é um requisito fundamental para garantir o funcionamento estável da soldagem por onda.

Conclusão

Embora a soldagem por onda seja um método de montagem maduro e eficiente, ainda é suscetível a vários defeitos de soldagem. Desde pontes de solda e preenchimento inadequado de furos até poros e juntas frias, é crucial ter uma compreensão profunda das causas principais desses defeitos de soldagem.

A maioria dos defeitos de solda não ocorre por acaso, mas é causada por configurações incorretas de parâmetros, problemas com o material ou erros de projeto no processo de soldagem por onda.

Ao dominar os seguintes conteúdos principais:

.  O que é soldagem por onda?

.  Processo completo de soldagem por onda

.  Erros comuns de soldagem

.  Capacidade de identificar exemplos de soldagem defeituosa

Os fabricantes podem reduzir significativamente os defeitos, melhorar o rendimento e garantir a confiabilidade dos produtos a longo prazo.

Perguntas frequentes sobre defeitos de soldagem

1. Qual é o defeito mais comum na soldagem por onda?

Pontes de solda e preenchimento inadequado de furos estão entre os defeitos de soldagem mais comuns em operações de soldagem por onda.

2. O projeto da placa de circuito impresso pode causar defeitos nas juntas de solda?

Sim. Espaçamento inadequado entre as ilhas de solda, tamanho dos furos ou disposição incorreta geralmente levam a defeitos de solda e erros recorrentes de soldagem.

3. Como posso reduzir os defeitos de soldagem no processo de soldagem por onda?

Temperatura de controle

Otimizar a velocidade da esteira

Use o fluxo adequado

Faça a manutenção regular dos equipamentos.

4. Todos os defeitos de solda estão visíveis?

Não. Algumas falhas internas ou defeitos em juntas de solda frágeis podem exigir inspeção por raio-X ou por seção transversal.